EP1148259B1 - Geteilte Lageranordnung mit einer Zwischenlage - Google Patents
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- EP1148259B1 EP1148259B1 EP20010105932 EP01105932A EP1148259B1 EP 1148259 B1 EP1148259 B1 EP 1148259B1 EP 20010105932 EP20010105932 EP 20010105932 EP 01105932 A EP01105932 A EP 01105932A EP 1148259 B1 EP1148259 B1 EP 1148259B1
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- raised
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- bearing arrangement
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C9/00—Bearings for crankshafts or connecting-rods; Attachment of connecting-rods
- F16C9/02—Crankshaft bearings
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C9/00—Bearings for crankshafts or connecting-rods; Attachment of connecting-rods
- F16C9/04—Connecting-rod bearings; Attachments thereof
Definitions
- the invention relates to a bearing assembly with an intermediate layer of the in Preamble of claim 1 mentioned type.
- the invention is based on the object, a shared bearing assembly with a To show intermediate layer, the clamping surfaces with the intermediate layer both form-fitting as well as on block are braced.
- the bracing of bearing block and bearing cap with the intermediate layer on block is possible by this arrangement.
- the desired depressions are easily produced by machining, such as grinding or milling, or by non-cutting machining, such as casting or sintering.
- the deformations of the displaced material are composed of plastic and elastic parts. While the plastic portion is necessary for the positive engagement for receiving shear forces and repositioning of the bearing assembly after disassembly, the elastic portion contributes advantageously to the seal. Therefore, this bearing assembly is suitable for example for sealing crankcase and cylinder head, crankcase and bedplate or water pump and cylinder head. In these applications, the raised, blade-shaped portions are advantageously designed around the sealed bearing assembly circumferentially and closed, as in a cylinder seal of an internal combustion engine.
- both bearing block and bearing cap can be made of similar hard materials.
- the intermediate layer is made of a material of complementary hardness. This combination allows both consistent lightweight construction and the ideal hard material for the particular application.
- a hard liner is used in a split bearing made of soft material. This intermediate layer has the raised, blade-shaped areas, which press during assembly in both bearing block and bearing cap.
- bearing block and bearing cap made of a hard material, so dispose their clamping surfaces on the raised, cut-shaped areas.
- the liner then consists of a soft metal layer. Press during assembly itself the raised, cutting-shaped areas of bearing chair and bearing cover in the soft liner.
- the raised, blade-shaped areas corresponding to each other so the liner is advantageous in the assembly of storage chair and bearing caps in the areas between the raised, blade-shaped Areas not deformed. Even thin liners are usable. In a staggered arrangement of the raised, blade-shaped areas, the Assembly as already shown above.
- Fig. 1 shows a split bearing assembly 1 consisting of a bearing block 2 with a first clamping surface 4 and a bearing cap 3 with a second clamping surface 5 and in between an intermediate layer 6 Lagerstuhl 2 and 3 Lagerstuhl are off a soft material.
- the intermediate layer 6 is made of a hard material.
- On both sides of the intermediate layer 6 are mutually corresponding, raised, blade-shaped regions 7, 7 '.
- Bearing chair 2 and bearing cap 3 and intermediate layer 6 are clamped on block.
- the raised, blade-shaped areas 7, 7 'are in the corresponding clamping surface 4, 5 is pressed.
- blade-shaped areas 7, 7 'are recesses 8, 8' are recesses 8, 8'.
- the bearing arrangement shown here come for camp chair 2 and bearing cap 3, for example hypoeutectic aluminum or magnesium alloys in question, while the intermediate layer 6, for example, of a ferrous material can be made.
- the point angle of the raised, cut-shaped Ranges ⁇ is between 45 and 90 °.
- contact corrosion between magnesium and ferrous material can be prevented before or after Initial assembly passivating layers between the bearing assembly and the intermediate layer be applied.
- a further embodiment variant of the invention is that the raised, blade-shaped regions 7, 7 'on both sides of the intermediate layer 6 against each other are arranged offset.
- this can be stored in a warehouse chair or bearing cap, for example, by gluing, a snap closure or fixed by caulking.
- FIG. 1 The reference numerals of FIG. 1 also apply to FIG. 2.
- Fig. 2 shows a split bearing assembly 1 consisting of a bearing block 2 with a first clamping surface 4 and a bearing cap 3 with a second clamping surface 5 and an intermediate layer 6.
- Bearing 2 and bearing cap 3 are made of a hard Material.
- the intermediate layer 6 is made of a soft material.
- Bearing chair 2, Bearing cover 3 and intermediate layer 6 are braced against each other on block.
- bearing block 2 and bearing cap 3 have raised, blade-shaped areas 7, 7 '. In addition to these blade-shaped regions 7, 7 'are each wells 8, 8 '. In these recesses 8, 8 'is that of the raised, cut-shaped Areas 9, 9 'displaced by the first clamping process displaced material. This ensures a tension of the split bearing assembly the liner on block.
- the raised, blade-shaped areas 7, 7 ' are offset from each other on the bearing block 2 and the bearing cap 3 is arranged. Between the displaced material 9, 9 'and the recesses 8, 8' are located respectively a cavity 10, 10 '.
- hypoeutectic aluminum or magnesium alloys in question.
- camp chair 2 and bearing cap 3 For example, hard iron materials can be used.
- the point angle the raised, blade-shaped areas ⁇ is between 45 and 90 °. In terms of Contact corrosion or loss of the intermediate layer apply under 1 comments listed.
- a further embodiment variant of the invention is that the raised, cutting-shaped regions 7, 7 'on the clamping surfaces 4 and 5 corresponding are arranged to each other.
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung mit einer Zwischenlage von der im
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.
Aus der englischen Patentschrift GB 1,211,956 ist bereits eine geteilte Lageranordnung
mit einer Zwischenlage bekannt. Die Lageranordnung besteht bei dieser Patentschrift
aus einem Kurbelgehäuse und einem Zylinderkopf, die gegeneinander
verspannt werden. Als Zwischenlage wird eine Zylinderkopfdichtung eingesetzt.
Diese Zylinderkopfdichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie radial um die Zylinderbohrung
einen Metallring aufweist. Dieser verfügt sowohl zylinderkopfseitig als
auch kurbelgehäuseseitig über korrespondierende erhabenene, schneidenförmige
Bereiche. Diese erhabenen, schneidenförmigen Bereiche der Zylinderkopfdichtung
werden bei der Montage, das heißt beim Verspannen von Zylinderkopf und Kurbelgehäuse,
um den Zylinder umlaufend sowohl in den Zylinderkopf als auch in das
Kurbelgehäuse eingepreßt. Durch diesen Vorgang entsteht ein zylinderumlaufender
formschlüssiger Dichtbereich.
Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass die Dicke der Zylinderkopfdichtung so ausgelegt
sein muss, dass das durch die schneidenförmigen, erhabenen Bereiche verdrängte
Material aus Zylinderkopf und Kurbelgehäuse, dem Verspannen der beiden
auf Block, nicht entgegenwirkt. Das heißt, die Grundflächen des Metallrings dürfen
im Gegensatz zu der eigentlichen Zylinderkopfdichtung weder mit dem Zylinderkopf
noch mit dem Kurbelgehäuse auf Block gehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine geteilte Lageranordnung mit einer
Zwischenlage aufzuzeigen, deren Spannflächen mit der Zwischenlage sowohl formschlüssig
als auch auf Block verspannbar sind.
Erfindungsgemäß ist die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Das Verspannen von Lagerstuhl und Lagerdeckel mit der Zwischenlage auf Block
ist durch diese Anordnung möglich. Die gewünschten Vertiefungen sind durch spanende
Bearbeitung, wie beispielsweise Schleifen oder Fräsen, oder durch spanlose
Bearbeitung, wie Gießen oder Sintern einfach herstellbar.
Die Deformationen des verdrängten Materials sind aus plastischen und elastischen Anteilen zusammengesetzt. Während der plastische Anteil für den Formschluß zur Aufnahme von Schubkräften und zur Repositionierung der Lageranordnung nach einer Demontage notwendig ist, trägt der elastische Anteil vorteilhaft zur Abdichtung bei. Daher eignet sich diese Lageranordnung beispielsweise zur Abdichtung von Kurbelgehäuse und Zylinderkopf, Kurbelgehäuse und Bedplate oder Wasserpumpe und Zylinderkopf. Bei diesen Anwendungen werden die erhabenen, schneidenförmigen Bereiche vorteilhaft um die abzudichtende Lageranordnung umlaufend und geschlossen ausgelegt, wie bei einer Zylinderabdichtung einer Brennkraftmaschine.
Die Deformationen des verdrängten Materials sind aus plastischen und elastischen Anteilen zusammengesetzt. Während der plastische Anteil für den Formschluß zur Aufnahme von Schubkräften und zur Repositionierung der Lageranordnung nach einer Demontage notwendig ist, trägt der elastische Anteil vorteilhaft zur Abdichtung bei. Daher eignet sich diese Lageranordnung beispielsweise zur Abdichtung von Kurbelgehäuse und Zylinderkopf, Kurbelgehäuse und Bedplate oder Wasserpumpe und Zylinderkopf. Bei diesen Anwendungen werden die erhabenen, schneidenförmigen Bereiche vorteilhaft um die abzudichtende Lageranordnung umlaufend und geschlossen ausgelegt, wie bei einer Zylinderabdichtung einer Brennkraftmaschine.
Vorteilhaft können nach Anspruch 2 sowohl Lagerstuhl als auch Lagerdeckel aus
ähnlich harten Materialien hergestellt werden. Die Zwischenlage ist aus einem Material
komplementärer Härte. Durch diese Kombination ist sowohl konsequenter
Leichtbau möglich, als auch für die jeweilige Anwendung das ideal harte Material
einsetzbar.
Bei einem geteilten Lager aus weichem Material kommt eine harte Zwischenlage zur Verwendung. Diese Zwischenlage verfügt über die erhabenen, schneidenförmigen Bereiche, die sich bei der Montage sowohl in Lagerstuhl als auch Lagerdeckel einpressen.
Bei einem geteilten Lager aus weichem Material kommt eine harte Zwischenlage zur Verwendung. Diese Zwischenlage verfügt über die erhabenen, schneidenförmigen Bereiche, die sich bei der Montage sowohl in Lagerstuhl als auch Lagerdeckel einpressen.
Sind Lagerstuhl und Lagerdeckel aus einem harten Material gefertigt, so verfügen
deren Spannflächen über die erhabenen, schneidenförmigen Bereiche. Die Zwischenlage
besteht dann aus einer weichen Metalllage. Bei der Montage drücken
sich die erhabenen, schneidenförmigen Bereiche aus Lagerstuhl und Lagerdeckel
in die weiche Zwischenlage.
Durch Anspruch 3 ist immer ein Verschrauben von Lagerstuhl und Lagerdeckel mit
der Zwischenlage bis auf Block gewährleistet.
Sind nach Anspruch 4 die erhabenen, schneidenförmigen Bereiche zueinander korrespondierend,
so wird vorteilhaft die Zwischenlage bei der Montage von Lagerstuhl
und Lagerdeckel in den Bereichen zwischen den erhabenen, schneidenförmigen
Bereichen nicht deformiert. Auch dünne Zwischenlagen sind verwendbar.
Bei versetzter Anordnung der erhabenen, schneidenförmigen Bereiche, erfolgt die
Montage wie oben bereits dargestellt.
Durch die Dimensionierung der erhabenen, schneidenförmigen Bereiche nach Anspruch
5, können von der Lageranordnung maximal auftretende Querkräfte aufgenommen
werden.
Die zwei beigefügten Zeichnungen stellen bevorzugte Ausführungsbeispiele für die
Erfindung dar. Es zeigen im einzelnen:
- Fig. 1
- Geteilte Lageranordnung mit weichem Lagerstuhl und weichem Lagerdeckel und harter Zwischenlage mit zueinander korrespondierenden, erhabenen, schneidenförmigen Bereichen.
- Fig. 2
- Geteilte Lageranordnung mit hartem Lagerstuhl und hartem Lagerdekkel mit gegeneinander versetzten, erhabenen, schneidenförmigen Bereichen und weicher Zwischenlage.
Fig. 1 zeigt eine geteilte Lageranordnung 1 bestehend aus einem Lagerstuhl 2 mit
einer ersten Spannfläche 4 und einem Lagerdeckel 3 mit einer zweiten Spannfläche
5 und dazwischen eine Zwischenlage 6. Lagerstuhl 2 und Lagerstuhl 3 sind aus
einem weichen Material. Die Zwischenlage 6 besteht aus einem harten Material. Auf
beiden Seiten der Zwischenlage 6 sind zueinander korrespondierende, erhabene,
schneidenförmige Bereiche 7, 7'. Lagerstuhl 2 und Lagerdeckel 3 und Zwischenlage
6 sind auf Block verspannt. Die erhabenen, schneidenförmigen Bereiche 7, 7' sind
in die jeweils korrespondierende Spannfläche 4, 5 eingedrückt. Neben den erhabenen,
schneidenförmigen Bereichen 7, 7' sind Vertiefungen 8, 8'. In den Vertiefungen,
8, 8' befindet sich das, beim erstmaligen Spannvorgang von einem erhabenen,
schneidenförmigen Bereichen aus dem Lagerstuhl 2 und dem Lagerdeckel 3, verdrängte
Material 9, 9'. Zwischen dem verdrängten Material 9, 9' und den Vertiefungen
8, 8' befindet sich jeweils ein Hohlraum 10, 10'.
Als Materialien für die hier dargestellte Lageranordnung kommen für Lagerstuhl 2
und Lagerdeckel 3 beispielsweise untereutektische Aluminium- oder Magnesiumlegierungen
in Frage, während die Zwischenlage 6 beispielsweise aus einem Eisenwerkstoff
hergestellt sein kann. Der Spitzenwinkel der erhabenen, schneidenförmigen
Bereiche β liegt zwischen 45 und 90°. Um Kontaktkorrosion beispielsweise
zwischen Magnesium- und Eisenwerkstoff zu verhindern, können vor oder nach der
Erstmontage passivierende Schichten zwischen der Lageranordnung und der Zwischenschicht
aufgebracht werden.
Eine weitere Ausgestaltungsvariante der Erfindung besteht darin, dass die erhabenen,
schneidenförmigen Bereiche 7, 7' auf beiden Seiten der Zwischenlage 6 gegeneinander
versetzt angeordnet sind.
Um bei einer Zweitmontage die Zwischenlage nicht zu verlieren, kann diese an Lagerstuhl
oder Lagerdeckel beispielsweise durch Kleben, einen Schnappverschluss
oder durch Verstemmen fixiert werden.
Die Bezugszeichen von Fig. 1 gelten auch für Fig. 2.
Fig. 2 zeigt eine geteilte Lageranordnung 1 bestehend aus einem Lagerstuhl 2 mit
einer ersten Spannfläche 4 und einem Lagerdeckel 3 mit einer zweiten Spannfläche
5 und einer Zwischenlage 6. Lagerstuhl 2 und Lagerdeckel 3 sind aus einem harten
Material. Die Zwischenlage 6 besteht aus einem weichen Material. Lagerstuhl 2,
Lagerdeckel 3 und Zwischenlage 6 sind gegeneinander auf Block verspannt. Lagerstuhl
2 und Lagerdeckel 3 verfügen über erhabene, schneidenförmige Bereiche 7,
7'. Neben diesen schneidenförmigen Bereichen 7, 7' befinden sich jeweils Vertiefungen
8, 8'. In diesen Vertiefungen 8, 8' ist das von den erhabenen, schneidenförmigen
Bereichen durch den ersten Spannvorgang verdrängte Material 9, 9' aufgenommen.
Dies gewährleistet eine Verspannung der geteilten Lageranordnung mit
der Zwischenlage auf Block. Die erhabenen, schneidenförmigen Bereiche 7, 7' sind
versetzt zueinander auf dem Lagerstuhl 2 und dem Lagerdeckel 3 angeordnet. Zwischen
dem verdrängten Material 9, 9' und den Vertiefungen 8, 8' befindet sich jeweils
ein Hohlraum 10, 10'.
Als Materialien für die Zwischenlage kommen beispielsweise untereutektische Aluminium-
oder Magnesiumlegierungen in Frage. Für Lagerstuhl 2 und Lagerdeckel 3
können beispielsweise harte Eisenwerkstoffe eingesetzt werden. Der Spitzenwinkel
der erhabenen, schneidenförmigen Bereiche β liegt zwischen 45 und 90°. Bezüglich
Kontaktkorrosion beziehungsweise einem Verlieren der Zwischenlage gelten die
unter Fig. 1 aufgeführten Bemerkungen.
Eine weitere Ausgestaltungsvariante der Erfindung besteht darin, dass die erhabenen,
schneidenförmigen Bereiche 7, 7' auf den Spannflächen 4 und 5 korrespondierend
zueinander angeordnet sind.
- 1
- Geteilte Lageranordnung mit Zwischenlage
- 2
- Lagerstuhl
- 3
- Lagerdeckel
- 4
- Erste Spannfläche
- 5
- Zweite Spannfläche
- 6
- Zwischenlage
- 7, 7'
- Erhabener, schneidenförmiger Bereich
- 8, 8'
- Vertiefungen
- 9, 9'
- Verdrängtes Material
- 10, 10'
- Hohlraum
Claims (5)
- Geteilte Lageranordnung bestehend aus einem Lagerstuhl mit einer ersten Spannfläche und einem, gegenüber diesem verspannbaren Lagerdeckel mit einer zweiten Spannfläche, und einer einspannbaren Zwischenlage, wobei die Lageranordnung und die Zwischenlage unterschiedliche Härten aufweisen und an zumindest einem Bauteil aus dem härteren Material zumindest ein erhabener, schneidenförmiger Bereich, der sich bei erstmaliger Montage in eine korrespondierende Fläche eindrückt, vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass neben den erhabenen, schneidenförmigen Bereichen (7, 7'), zur Aufnahme des verdrängten Materials (9, 9'), Vertiefungen (8, 8') vorgesehen sind. - Geteilte Lageranordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Lagerstuhls (2) und des Lagerdeckels (3) ähnlich hart sind. - Geteilte Lageranordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen der Vertiefungen (8, 8') größer als das Volumen des verdrängten Materials (9, 9') ist. - Geteilte Lageranordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass erhabene, schneidenförmige Bereiche (7, 7') zueinander korrespondierend oder versetzt angeordnet sind. - Geteilte Lageranordnung nach mindestens einem der zuvor genannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Grundbreite (B2) des erhabenen, schneidenförmigen Bereichs (7, 7') mindestens eineinhalb mal so breit wie die Eindringtiefe (B1) des erhabenen, schneidenförmigen Bereichs (7,7') in die korrespondierende Fläche ist.
Applications Claiming Priority (2)
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| DE10019394 | 2000-04-19 |
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Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| DE (1) | DE50107790D1 (de) |
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| KR100978472B1 (ko) | 2007-04-05 | 2010-08-30 | 엘레르곤 안트리에브스테크니크 게엠베하 | 압력 끼워맞춤형 클램핑 연결체 및 그 제작방법 |
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| DE102012204479A1 (de) * | 2012-03-21 | 2013-09-26 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung einer geteilten Lageranordnung und geteilte Lageranordnung |
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-
2001
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| EP1148259A3 (de) | 2003-05-21 |
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